專利名稱：一種異形密封圈和采用異形密封圈的燈具密封結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及密封領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種用于高腐蝕性氣體環(huán)境下的異形密
封圈和采用這種異形密封圈的燈具密封結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
近年來高速公路和高速鐵路的大規(guī)模建設(shè)成為我國基礎(chǔ)建設(shè)的主要組成部分，其 中需修建大量的鐵路和公路隧道。但這些隧道環(huán)境具有高低溫、高濕度、高風(fēng)壓、頻繁振動 的特點，更重要的是隧道內(nèi)空氣含有高濃度的S02和N02氣體，在這樣惡劣的腐蝕性環(huán)境中， 燈具零部件的腐蝕速度比開放性大氣環(huán)境中大得多。這些高腐蝕環(huán)境對燈具及其附屬構(gòu)件 的密封性能要求越來越高，要想提高其產(chǎn)品使用壽命，防腐蝕環(huán)境中在燈具照明工作時內(nèi) 外高壓差下，密封性能的可靠性至關(guān)重要。從某種意義上來講，隧道類燈具的密封技術(shù)盡管 不是領(lǐng)先性技術(shù)，但卻是決定性技術(shù)。因為密封失效直接導(dǎo)致絕緣性能下降而引發(fā)絕緣事 故，造成隧道一定范圍內(nèi)短路、起火及照明設(shè)備停電事故，甚至釀成重大行車事故。
其中，高腐蝕環(huán)境燈具的密封中首先要涉及的就是燈殼、面蓋和透明件三者之間 的密封。目前，國內(nèi)同行業(yè)公司針對此開發(fā)的密封形式主要有兩種。 —種是加注單組分或雙組分硅膠，然后將燈具整體放在加熱房內(nèi)加溫固化。此種 密封方法雖然施工簡單且成本較低，但其很難再重新開蓋檢修和更換燈泡，尤其是車輛高 速通過時，由于硅膠粘著能力差，易造成透明件脫落，釀成行車事故。因此這種密封方法在 隧道照明中不可取。 另一種是用傳統(tǒng)的0形圈和小形截面密封圈，如圖1所示， 一般將透明件300與面 蓋100用壓扣扣緊，在透明件300背后裝0形圈800， 0形圈800的材料為硅橡膠；此種密 封方法雖然在一般戶外環(huán)境中被大量使用，但其用于隧道等環(huán)境中則暴露一些不足一是 0型圈橫截面積小，腐蝕性氣體易穿過0型圈造成微穿孔；二是0型圈橫截面積小，當(dāng)被密 封件平面度不高時，如果0型圈壓縮余量不足，內(nèi)外壓差的變化容易造成密封圈與密封圈 的微觀分離使密封失效；三是0型圈完全依靠彈性壓縮起密封作用，當(dāng)處于濕冷狀態(tài)時其 體積收縮會降低密封效果，同時長期的熱脹冷縮會使0型圈壓力松弛，并在S02、 N02等氣體 腐蝕下逐漸老化導(dǎo)致密封失效。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述O型圈由于存在橫截面小、 壓縮不足同時容易老化等因而不適用于隧道等環(huán)境的燈具密封的缺陷，提供一種能有效防 腐蝕老化、密封性能有保障的異形密封圈，所述密封圈尤適合于高腐蝕性氣體環(huán)境的工業(yè) 燈具密封。 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種異形密封圈，其橫截面包 括三角形的尖頂部和與尖頂部底邊鄰接的矩形的插入部，且所述橫截面的中間有中空孔。
在本發(fā)明所述的異形密封圈中，所述尖頂部的形狀為等腰三角形，且頂角的角度在30 160°范圍內(nèi)，其底邊與插入部的一條邊鄰接并共線。 在本發(fā)明所述的異形密封圈中，所述尖頂部的頂端為光滑圓弧形。 在本發(fā)明所述的異形密封圈中，所述尖頂部的底邊兩端分別伸出插入部的兩側(cè)之
外，形成兩個凸邊。 在本發(fā)明所述的異形密封圈中，所述中空孔為圓形，穿過整個異形密封圈形成一 個圓環(huán)，圓環(huán)內(nèi)有空氣。 在本發(fā)明所述的異形密封圈中，所述中空孔有多個，其橫截面總面積占整個異形 密封圈橫截面的15 20%。 在本發(fā)明所述的異形密封圈中，所述插入部的底邊中間內(nèi)凹，使插入部底部兩側(cè) 形成兩個弧形支腳。 所述插入部的底部形成有向內(nèi)凹入的弧形支腳，用于支撐在密封槽的兩邊底角 上。 在本發(fā)明所述的異形密封圈中，所述插入部的兩側(cè)有向外伸出有一個或多個倒剌 條。 本發(fā)明還涉及采用異形密封圈的燈具密封結(jié)構(gòu)，包括燈殼和面蓋/面蓋和透明 件，所述燈殼/面蓋上設(shè)有密封槽，其特征在于，所述密封槽內(nèi)裝有異形密封圈，燈殼和面 蓋/面蓋和透明件通過裝配將異形密封圈按壓變形從而分別與二者緊密貼合，所述異形密 封圈的橫截面包括三角形的尖頂部和與尖頂部底邊鄰接的矩形的插入部，且所述橫截面的 中間有中空孔。 實施本發(fā)明的異形密封圈，具有以下有益效果1)本發(fā)明的異形密封圈的密封面 積比傳統(tǒng)的O型圈的更大，能有效阻止隧道內(nèi)腐蝕性氣體的穿透進入；2)避免兩被密封件 之間的緊固力過大或過小，過大會受到異形密封圈中空孔內(nèi)的空氣壓強的阻力使扣合困 難，過小則尖頂部無法壓平以提示需要進一步壓緊；3)對溫度自適應(yīng)高，燈內(nèi)溫度升高時， 中空孔內(nèi)的氣體受熱膨脹，燈體內(nèi)外壓差越高則密封接觸壓力也自動升高，燈內(nèi)溫度下降 時，中空孔內(nèi)的氣體受冷縮作用，密封圈的彈性密封力減小則橡膠內(nèi)應(yīng)力減小，從而增強了 密封圈抗腐蝕壽命。


下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中 圖1是現(xiàn)有技術(shù)的0型密封圈密封示意圖； 圖2是本發(fā)明異形密封圈第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明異形密封圈第二實施例的初始結(jié)構(gòu)以及裝配后被壓縮的結(jié)構(gòu)示意 圖； 圖4是本發(fā)明異形密封圈第三實施例的初始結(jié)構(gòu)以及裝配后被壓縮的結(jié)構(gòu)示意 圖。
具體實施例方式
如圖2所示，本發(fā)明第一實施例的異形密封圈1，其橫截面包括上面的尖頂部11和 下面的插入部16，橫截面的中間有圓形的中空孔12，中空孔12內(nèi)填充有空氣。其中尖頂部11大體為等腰三角形，其底邊與矩形的插入部16上端鄰接，其上端頂角為倒圓弧平滑地連 接三角形的兩條邊。 為了適應(yīng)不同情形下的需求，本發(fā)明還有其他多種實施方式。如圖3所示，在本發(fā) 明的第二實施例中，異形密封圈2的整個形狀為"A"字形，包括尖頂部21和與之鄰接的插 入部26，在異形密封圈2的中間有圓形中空孔22。 尖頂部21橫截面為頂角35。的等腰三角形，其頂端為半徑為1.5mm的倒圓弧。如 圖3所示，位于尖頂部21下面的插入部26為矩形，兩側(cè)各向外伸出一根倒剌條23。插入 部26的底面有內(nèi)凹的圓弧24，圓弧的兩端與插入部26的兩側(cè)通過倒圓弧過渡形成兩個支 腳。異形密封圈2的中間有占橫截面面積15 20%的圓形中空孔22，中空孔22內(nèi)有空氣 填充。 如圖3右圖所示，本實施例中的采用異形密封圈的燈具密封結(jié)構(gòu)包括異形密封圈 2、燈殼200和面蓋100。在燈殼200表面上開有橫截面為矩形的密封槽，插入部26插入槽 內(nèi)，其底面與密封槽的底面接觸，插入部26的兩個支腳被壓緊在密封槽的兩個底角上，圓 弧24被壓成曲率半徑更大的弧形甚至被壓平。 異形密封圈2裝入燈殼200的密封槽內(nèi)，對燈殼200和面蓋100進行裝配，使尖頂 部21抵在面蓋100上，面蓋100與燈殼200通過裝配扣緊后將尖頂部21壓平成平面直接與 面蓋100表面貼合，則在橫截面上其密封長度由原來O型圈的一小段被壓平的圓弧延長為 在整個密封槽寬度上的長度；同時，尖頂部21有足夠的高度壓縮余量來壓緊燈殼200表面， 保證接觸面最大內(nèi)應(yīng)力大于燈殼工作后引起的內(nèi)外壓力差，從而杜絕內(nèi)外腐蝕性氣體的侵 入。 中空孔22也被壓扁為橢圓形甚至扁平狀，其內(nèi)部所含的空氣被壓縮從而壓強增 大，增大的壓強傳遞到接觸面上使尖頂部21更緊得貼到面蓋100面上，進一步增大了密封 的可靠性。位于插入部兩側(cè)的倒剌條13被壓緊在密封槽相應(yīng)的兩側(cè)，也確保了密封的可靠 性，同時也能防止異形密封圈2不會被輕易脫出。 在圖4示出的本發(fā)明第三實施例中，所述異形密封圈3的整個形狀為蘑菇形，包括 尖頂部31和插入部36，中間有兩個中空孔32。 尖頂部31橫截面為頂角96°的等腰三角形，其頂角頂端有半徑為2. 2mm的倒圓 弧，同時尖頂部31的底邊兩端均伸出到方形插入部36兩側(cè)之外而形成凸邊35。如圖4所 示，插入部為長方形，兩側(cè)各向外伸出有兩個倒剌條33。異形密封圈3中間有兩個上下排 布的貫穿整個異形密封圈3的中空孔32，其橫截面總面積占異形密封圈3橫截面的15 20%，中空孔32內(nèi)填充有空氣。 如圖4右圖所示，本實施例中的采用異形密封圈的燈具密封結(jié)構(gòu)包括異形密封圈 2、面蓋100和透明件300。插入部36插入到橫截面為矩形的密封槽內(nèi)，尖頂部31被壓平直 接與透明件300貼合接觸。 考慮到透明件300材質(zhì)為玻璃，易碎但平整度高，所以將尖頂部31的尖頂錐角設(shè) 計為96°的鈍角，一是為了減小尖頂部31對透明件300密封表面部分的壓強防止其破損， 二是尖頂錐角大更容易壓平從而與平整度高的透明件300表面緊密貼合自行形成一個有 效的密封面。 中空孔32被壓扁為橢圓形，其內(nèi)部的氣體被壓縮使得壓強增大，迫使尖頂部31貼
5到透明件300表面上，增強了密封效果。尖頂部31和中空孔32 二者的壓縮產(chǎn)生的壓強輕 松超過了燈具內(nèi)外壓差，從而有效避免了透明件300與面蓋100之間的腐蝕性氣體微泄露。
同時，兩個凸邊35的加入延長了密封面的密封距離，大大增加了燈具內(nèi)面或外面 的有害介質(zhì)穿過密封面的沿程阻力和滲透距離，可使燈具受到良好的保護。而插入部36左 右兩側(cè)的四根倒剌條33進一步增強了側(cè)面密封性，同時保證異形密封圈3不會輕易被脫 出。 接合本發(fā)明的第一、二、三實施例可知，所述中空孔12、22、32在相應(yīng)異形密封圈 起密封作用時被壓扁，其內(nèi)部的空氣壓縮使得氣體壓強增大從而迫使尖頂部11、21、31緊 貼在相應(yīng)密封面上，因此增強了密封性能。同時，所述中空孔結(jié)構(gòu)還有很好的自適應(yīng)性當(dāng) 燈內(nèi)溫度升高時，中空孔12、22、32內(nèi)的氣體受熱膨脹，燈體內(nèi)外壓差越高則密封接觸壓力 也自動升高；在燈內(nèi)溫度降低時，氣體受冷體積縮小，異形密封圈的彈性密封力下降則橡膠 的內(nèi)應(yīng)力減小，從而增加了異形密封圈的抗腐蝕壽命。
權(quán)利要求
一種異形密封圈，其特征在于，所述異形密封圈的橫截面包括三角形的尖頂部和與尖頂部底邊鄰接的矩形的插入部，且所述橫截面的中間有中空孔。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的異形密封圈，其特征在于，所述尖頂部的形狀為等腰三角形， 且頂角的角度在30 160°范圍內(nèi)，其底邊與插入部的一條邊鄰接并共線。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的異形密封圈，其特征在于，所述尖頂部的頂端為光滑圓弧形。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的異形密封圈，其特征在于，所述尖頂部的底邊兩端分別伸出 插入部的兩側(cè)之外，形成兩個凸邊。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的異形密封圈，其特征在于，所述中空孔為圓形，穿過整個異形 密封圈形成一個圓環(huán)，圓環(huán)內(nèi)有空氣。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的異形密封圈，其特征在于，所述中空孔有多個，其橫截面總面 積占整個異形密封圈橫截面的15 20%。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的異形密封圈，其特征在于，所述插入部的底面中間內(nèi)凹，使插 入部底部兩側(cè)形成兩個弧形支腳。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的異形密封圈，其特征在于，所述插入部的兩側(cè)有向外伸出有 一個或多個倒剌條。
9. 一種采用異形密封圈的燈具密封結(jié)構(gòu)，包括燈殼和面蓋，所述燈殼上設(shè)有密封槽，其 特征在于，所述密封槽內(nèi)裝有異形密封圈，燈殼與面蓋通過裝配將異形密封圈按壓變形從 而分別與二者緊密貼合，所述異形密封圈的橫截面包括三角形的尖頂部和與尖頂部底邊鄰 接的矩形的插入部，且所述橫截面的中間有中空孔。
10. —種采用異形密封圈的燈具密封結(jié)構(gòu)，包括面蓋和透明件，所述面蓋上設(shè)有密封 槽，其特征在于，所述密封槽內(nèi)裝有異形密封圈，面蓋與透明件通過裝配將異形密封圈按壓 變形從而分別與二者緊密貼合，所述異形密封圈的橫截面包括三角形的尖頂部和與尖頂部 底邊鄰接的矩形的插入部，且所述橫截面的中間有中空孔。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種異形密封圈，其橫截面包括三角形的尖頂部和與尖頂部底邊鄰接的矩形的插入部，且所述橫截面的中間有中空孔。本發(fā)明還提供了采用這種異形密封圈來密封燈具的燈具密封結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的異形密封圈的密封面積比傳統(tǒng)的O型圈的更大，能有效阻止隧道內(nèi)腐蝕性氣體的穿透進入，同時能避免兩被密封件之間的緊固力過大或過小，且中空孔內(nèi)的空氣能適應(yīng)燈體內(nèi)外的有溫度帶來的壓力差變化，因此能保證良好的密封性能，尤其適合于隧道等高腐蝕性氣體環(huán)境下的工業(yè)燈具的密封。
文檔編號F16J15/02GK101761647SQ20091011051
公開日2010年6月30日 申請日期2009年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月14日
發(fā)明者周明杰, 孔祥欽 申請人:海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明工程有限公司